ボイラ
【課題】水位センサの検出精度のズレを確実に捉え、好適に水位制御（給排水制御）を行うことを可能にしたボイラを提供する。
【解決手段】水管１５内の水Ｗを給排制御するための水位検出手段４が、水Ｗの水位を無段階で検出する水位制御用水位センサ２０と、水Ｗの水位を段階別に検出するための複数の電極棒２１、２２、２３を備えている。そして、各電極棒２１、２２、２３の水位検出点での水位制御用水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、電極棒２１、２２、２３の水位検出結果に基づいて水位制御用水位センサ２０の検出特性を補正する補正手段２５を備える。また、各電極棒２１、２２、２３の水位検出点での水位制御用水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段２６を備える。
【解決手段】水管１５内の水Ｗを給排制御するための水位検出手段４が、水Ｗの水位を無段階で検出する水位制御用水位センサ２０と、水Ｗの水位を段階別に検出するための複数の電極棒２１、２２、２３を備えている。そして、各電極棒２１、２２、２３の水位検出点での水位制御用水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、電極棒２１、２２、２３の水位検出結果に基づいて水位制御用水位センサ２０の検出特性を補正する補正手段２５を備える。また、各電極棒２１、２２、２３の水位検出点での水位制御用水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段２６を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水位制御用水位センサを備えるボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば多管式貫流ボイラなどのボイラは、環状の下部管寄せ及び環状の上部管寄せに上下端をそれぞれ接続し、上下方向に軸線方向を向けて配設された複数の伝熱管（伝熱部）を備えた水管と、各伝熱管内にボイラ水を供給する（水管内に水を供給する）ボイラ水供給装置と、伝熱管の間に形成された燃焼室の上部に配設され、各伝熱管内に供給したボイラ水を加熱して蒸気を発生させるためのバーナとを備えて構成されている。
【０００３】
また、この種のボイラの水管には、例えば上部管寄せと下部管寄せなどの上部と下部にそれぞれ端部を接続してセパレータ（気水分離器）が設けられ、セパレータで蒸気と缶水を分離し、蒸気を外部に導出させつつ分離した缶水を再度伝熱管内に返送、あるいは外部に排出するように構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、この種のボイラには、各伝熱管内のボイラ水の水位を検出するための水位検出装置（水位検出手段）が設けられている。水位検出装置は、一般に、連絡管を介して上部管寄せと下部管寄せ、及び／又は下部管寄せとセパレータにそれぞれ接続して配設される水位検出筒と、水位検出筒内に設けられた水位センサ（水位制御用水位センサ）及び複数の電極棒とを備えて構成されている。
【０００５】
この水位検出装置においては、水位検出筒内に連絡管を通じてボイラ水が導入されるため、水位検出筒内のボイラ水の水位と伝熱管内のボイラ水の水位が略同等になる。このため、水位センサによって水位検出筒内の水の水位を検出することで、伝熱管内のボイラ水の水位を検出することができる。そして、この水位センサの検出結果に基づいてボイラ水供給装置等の駆動を制御し、伝熱管内のボイラ水（水位、量）を給排制御することで、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つようにしている。
【０００６】
複数の電極棒は、ボイラを新設したり、既設のボイラの水位センサを交換する場合などにおいて、これら電極棒で検出した水位と水位センサが検出した水位を対比することで、水位センサが適正に伝熱管内のボイラ水の水位を検出しているか否かを確認するために使用される。すなわち、ボイラを新設したり、既設のボイラの水位センサを交換する場合などに、複数の電極棒を用い複数点（複数の水位検出点）で水位センサの校正を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９２１９４号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、上記従来のボイラにおいて、水位センサは、出力特性（検出特性）がある程度決まっているが、ボイラや水位センサ自体の個体差によって同じ所に設置したとしても、出力が異なる場合がある。また、ボイラを使用すると、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサの検出結果（精度）にズレが生じる場合がある（検出特性に変化が生じる場合がある）。
【０００９】
そして、水位センサが検出した水位と伝熱管内の水位の間にズレが生じると、水管内の水位が給水開始水位を大幅に下回っているにもかかわらず、伝熱管が加熱されて水管過熱が生じたり、水管内の水位が給水停止水位を上回っているにもかかわらず、給水が停止されないため、缶水を大量に含んだ蒸気がセパレータに流れ込み、セパレータで缶水と蒸気を好適に分離できなくなり、乾き度不良が生じるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、水位センサの検出精度のズレを確実に捉え、好適に水位制御（給排水制御）を行うことを可能にしたボイラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１２】
請求項１記載のボイラは、水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が、前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサと、前記水の水位を段階別に検出するための複数の電極棒を備え、前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記複数の電極棒の各水位検出結果を比較して前記水位制御用水位センサを複数点で校正するように構成したボイラにおいて、各電極棒の水位検出点での前記水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、前記電極棒の水位検出結果に基づいて前記水位制御用水位センサの検出特性を補正する補正手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
この発明においては、水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に（不良状態が生じた際に）、補正手段によって、電極棒の水位検出結果に基づき、水位制御用水位センサの検出特性を補正することができる。これにより、水位制御用水位センサの出力が微妙に異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサの検出精度にズレが生じた場合であっても、水位制御用水位センサの検出結果に基づいて伝熱管内のボイラ水（水位、量）を給排制御して、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つことが可能になる。
【００１４】
請求項２記載のボイラは、水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が、前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサと、前記水の水位を段階別に検出するための複数の電極棒を備え、前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記複数の電極棒の各水位検出結果を比較して前記水位制御用水位センサを複数点で校正するように構成したボイラにおいて、各電極棒の水位検出点での前記水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
この発明においては、水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に（不良状態が生じた際に）、監視手段によってこれを捉え、アラームなどの信号を出力することができる。これにより、水位制御用水位センサの出力が微妙に異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサの検出精度にズレが生じた場合であっても、アラームなどの信号が出力されるとともに水位制御用水位センサを確認することで、好適に水位制御用水位センサの検出結果に基づいて伝熱管内のボイラ水（水位、量）を給排制御するようにでき、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つことが可能になる。
【００１６】
請求項３記載のボイラは、水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサを備えたボイラにおいて、前記水位検出手段が前記水位制御用水位センサに加えて前記水の水位を無段階で検出する比較用水位センサを備え、前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、前記水位制御用水位センサと比較用水位センサの水位検出結果に基づいて前記水位制御用水位センサの検出特性を補正する補正手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
この発明においては、水位制御用水位センサの水位検出結果と比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に（不良状態が生じた際に）、補正手段によって、比較用水位センサの水位検出結果に基づき、水位制御用水位センサの検出特性を補正することができる。これにより、水位制御用水位センサの出力が微妙に異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサの検出精度にズレが生じた場合であっても、両水位センサの検出結果に基づいて、伝熱管内のボイラ水（水位、量）を給排制御し、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つことが可能になる。
【００１８】
請求項４記載のボイラは、水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサを備えたボイラにおいて、前記水位検出手段が前記水位制御用水位センサに加えて前記水の水位を無段階で検出する比較用水位センサを備え、前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段を備えていることを特徴とする。
【００１９】
この発明においては、水位制御用水位センサの水位検出結果と比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に（不良状態が生じた際に）、監視手段によってこれを捉え、アラームなどの信号を出力することができる。これにより、水位制御用水位センサの出力が微妙に異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサの検出精度にズレが生じた場合であっても、アラームなどの信号が出力されるとともに水位制御用水位センサを確認することで、好適に水位制御用水位センサの検出結果に基づいて伝熱管内のボイラ水（水位、量）を給排制御するようにでき、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つことが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のボイラにおいては、水位制御用水位センサの出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサの検出精度にズレが生じた場合であっても、水位制御用水位センサの検出結果に基づいて伝熱管内のボイラ水を給排制御して、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つことが可能になる。
【００２１】
これにより、ボイラ水の水位制御を高精度で行うことができ、水管過熱や乾き度不良の発生を確実に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るボイラを示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るボイラの水位検出装置（水位検出手段）を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るボイラを示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るボイラの水位検出装置（水位検出手段）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１及び図２を参照し、本発明の第１実施形態に係るボイラについて説明する。
【００２４】
本実施形態のボイラＡは、図１に示すように、多管式貫流ボイラであり、ボイラ本体１と、ボイラ水供給装置２と、セパレータ（気水分離器）３と、水位検出装置（水位検出手段）４と、制御装置５とを備えて構成されている。
【００２５】
ボイラ本体１は、環状の下部管寄せ６及び環状の上部管寄せ７に上下端をそれぞれ接続し、上下方向に軸線方向を向けて配設された複数の伝熱管（伝熱部）８と、伝熱管８の間に形成された燃焼室９と、燃焼室９の上部に配置され、各伝熱管８内に供給されたボイラ水Wを加熱して蒸気を発生させるバーナ１０とを備えて構成されている。
【００２６】
また、ボイラ本体１の下部には、蒸気の発生に伴って濃縮されたボイラ水Wを系外（外部）に排出するための濃縮ブロー弁１１ａを備えたブローライン１１が接続されている。さらに、ボイラ本体１の上部には、圧力センサ１２が設けられている。また、バーナ１０には、燃料供給弁１３ａを備えた燃料供給ライン１３が接続され、この燃料供給弁１３ａを開閉制御することで、燃焼がオンオフ制御されるように構成されている。
【００２７】
ボイラ水供給装置２は、ボイラ本体１に接続された給水ライン２ａと、この給水ライン２ａに設けられ、上流側から順に配設された給水水質測定部２ｂ、給水ポンプ２ｃ、逆止弁２ｄと、給水水質測定部２ｂよりも上流側に設けられ、原水の水質を調節して給水Ｗを生成する水処理部（不図示）とを備えて構成されている。
【００２８】
セパレータ３は、ボイラ本体１の伝熱管８とともに水管１５の一部とされ、下部管寄せ６と上部管寄せ７にそれぞれ端部を接続して設けられた連絡管１６を通じてボイラ本体１に接続されている。そして、このセパレータ３は、ボイラ本体１で生成された蒸気Ｓと缶水を分離し、蒸気Ｓを外部に導出させつつ分離した缶水を下部管寄せ６を通じて再度伝熱管８内に返送、あるいは外部に排出するように設けられている。
【００２９】
水位検出装置４は、図１及び図２に示すように、下部管寄せ６と上部管寄せ７、及び／又は下部管寄せ６（連絡管１６）とセパレータ３にそれぞれ端部を接続した水位検出筒１７を備えて構成されている。また、この水位検出筒１７内に設けられ、水位検出筒１７内に連絡管１６、１８を通じて導入された水Ｗの水位を検出するための水位センサ（水位制御用水位センサ）２０と複数の電極棒（本実施形態では３本の電極棒２１、２２、２３）を備えて構成されている。水位センサ２０は、水位検出筒１７内の水Ｗの水位を無段階で検出し、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を制御するためのものである。複数の電極棒２１、２２、２３は、それぞれの水位検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が上下方向に所定の間隔をあけて配されるようにして水位検出筒１７内に設けられ、水位検出筒１７内の水Ｗの水位を段階別に検出する。
【００３０】
ここで、本実施形態において、３本の電極棒２１、２２、２３は、例えば、１つの電極棒２３が水位センサ２０の下限よりも水位検出点Ｐ１を僅かに上方に配して設けられる低水位検出棒とされ、もう１つの電極棒２２がその水位検出点Ｐ２を低水位検出棒２１の水位検出点Ｐ１よりも上方に配して設けられ、最も水位精度が要求される高燃焼時の水位を検出する高燃焼水位検出棒とされている。また、残りの１つの電極棒２１がその水位検出点Ｐ３を高燃焼水位検出棒２２の水位検出点Ｐ２よりも上方に配して設けられ、着火時の水位を検出する着火水位検出棒とされている。そして、通常運転時には、着火水位検出棒２１が常時水なしの状態を検出し、低水位検出棒２３が常時水ありの状態を検出することになる。
【００３１】
一方、本実施形態の制御装置５は、図１に示すように、給水水質測定部２ｂ、給水ポンプ２ｃ、濃縮ブロー弁１１ａ、圧力センサ１２、燃料供給弁１３ａに信号線を接続して設けられ、本実施形態のボイラＡにおいては、ボイラＡの燃焼制御、ボイラ水Ｗの水位制御、濃縮ブロー制御をこの制御装置５によって行うように構成されている。例えば、制御装置５は、圧力センサ１２の検出値に基づいて燃焼制御を行い、上部管寄せ７内の蒸気圧力が所定圧力の範囲となるようにボイラＡを制御する。具体的に、圧力センサ１２の検出値が下限圧力まで下降したときには、燃料供給弁１３ａを開状態としてバーナ１０の燃焼状態とし、圧力センサ１２の検出値が上限圧力まで上昇したときには、燃料供給弁１３ａを閉状態としてバーナ１０を燃焼停止状態にする。
【００３２】
また、制御装置５は、水位検出装置４の水位センサ２０で検出した水位検出結果に基づき、各伝熱管８内の水位が所定の範囲で適正に保たれるように、給水ポンプ２ｃをオンオフ制御する。
【００３３】
すなわち、本実施形態では、水位検出筒１７内の水Ｗの水位を水位センサ２０で検出した情報が制御装置５に送られ、この制御装置５で水位が給水開始水位より低くなったことを検出すると、給水ポンプ２ｃに対して動作指令が出力され、ボイラ本体１への給水が行われる。また、給水によって水位が給水停止水位よりも高くなったことを検出すると、給水ポンプ２ｃに対する動作指令を停止してボイラ本体１への給水が停止される。
【００３４】
さらに、本実施形態のボイラＡにおいては、水位センサ２０と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果がボイラＡの運転時に制御装置５に送られて、各電極棒２１、２２、２３の水位検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果とが制御装置５で比較される。
【００３５】
そして、本実施形態の制御装置５には、各電極棒２１、２２、２３の水位検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に予め設定した所定範囲を外れる差異が生じた際に、電極棒２１、２２、２３の水位検出結果に基づいて水位センサ２０の検出特性を補正する補正手段２５が設けられている。また、本実施形態の制御装置５には、補正手段２５とともに、各電極棒２１、２２、２３の水位検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段２６が設けられている。
【００３６】
すなわち、本実施形態のボイラＡでは、複数の電極棒２１、２２、２３が、ボイラＡを新設したり、既設のボイラＡの水位センサ２０を交換する場合などに、複数の電極棒２１、２２、２３を用い複数点（複数の水位検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）で水位センサ２０の校正を行うのに加えて、ボイラＡの運転時に水位センサ２０とともに水位を段階的に検出してその水位検出結果を制御装置５に送り続ける。
【００３７】
このとき、低水位検出棒（電極棒）２３の水位検出点Ｐ１まで水位が低下した際には、低水位検出棒２３で検出された水位検出結果と水位センサ２０の水位検出結果が制御装置５によって対比され、また、高燃焼水位検出棒（電極棒）２２の水位検出点Ｐ２に水位が達した際には、高燃焼水位検出棒２２で検出された水位検出結果と水位センサ２０の水位検出結果が制御装置５で対比され、さらに、着火水位検出棒（電極棒）２１の水位検出点Ｐ３まで水位が上昇した際には、着火水位検出棒２１で検出された水位検出結果と水位センサ２０の水位検出結果が対比される。
【００３８】
そして、水位センサ２０の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサ２０の検出精度にズレが生じ、低水位Ｐ１、高燃焼水位Ｐ２、着火水位Ｐ３の各水位で、水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じると、制御装置５の監視手段２６がアラームなどの信号を出力する。
【００３９】
これにより、作業者が監視手段２６から出力された信号を認識することで、水位センサ２０の検出特性の変化が確認される。このため、監視手段２６から出力された信号を確認するとともに水位センサ２０の補正又は校正を行うことで、好適に水位センサ２０の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗ（水位、量）を給排制御できるように戻され、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位が適正に保たれることになる。
【００４０】
さらに、本実施形態では、補正手段２５が設けられている。このため、水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じ、監視手段２６からアラームなどの信号が出力された段階で、例えば作業者がボタン操作などを行うと、補正手段２５が電極棒２１、２２、２３の水位検出結果に基づいて水位センサ２０の検出特性を補正する。
【００４１】
これにより、水位センサ２０の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサ２０の検出精度にズレが生じた場合であっても、水位センサ２０の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御し、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが容易に行えることになる。
【００４２】
したがって、本実施形態のボイラＡにおいては、水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、補正手段２５によって、電極棒２１、２２、２３の水位検出結果に基づき、水位センサ２０の検出特性を補正することができる。これにより、水位センサ２０の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサ２０の検出精度にズレが生じた場合であっても、水位センサ２０の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御して、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが可能になる。
【００４３】
また、水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、監視手段２６によってこれを捉え、アラームなどの信号を出力することができる。これにより、水位センサ２０の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサ２０の検出精度にズレが生じた場合であっても、アラームなどの信号が出力されるとともに水位センサ２０を確認することで、好適に水位センサ２０の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御するようにでき、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが可能になる。
【００４４】
よって、本実施形態のボイラＡによれば、ボイラ水Ｗの水位制御を高精度で行うことができ、水管過熱や乾き度不良の発生を確実に防止することが可能になる。
【００４５】
以上、本発明に係るボイラの第１実施形態について説明したが、本発明は上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態は、制御装置５に補正手段２５と監視手段２６が具備されているものとして説明を行ったが、補正手段２５と監視手段２６の少なくとも一方を備えていればよく、監視手段２６については、信号により警報を出し、又は給水量補正に用いたり、誤差の大きさに応じてボイラＡを停止する等の制御に用いるようにしてもよい。その結果、水位センサ２０の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサ２０の検出精度にズレが生じた場合であっても、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが可能になる。
【００４６】
次に、図３及び図４を参照し、本発明の第２実施形態に係るボイラＢについて説明する。本実施形態は、第１実施形態と同様の多管式貫流ボイラに関するものであり、水位検出装置（及び制御装置）の構成のみが異なっている。このため、第１実施形態と同様の構成に対しては、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４７】
本実施形態の水位検出装置（水位検出手段）３０は、第１実施形態と同様に、下部管寄せ６と上部管寄せ７、及び／又は下部管寄せ６（連絡管１６）とセパレータ３にそれぞれ端部を接続した水位検出筒１７を備えて構成されている。一方、この水位検出筒１７内には、水位検出筒１７内に連絡管１６、１８を通じて導入された水Ｗの水位を検出するための水位制御用水位センサ３１と比較用水位センサ３２が設けられている。
【００４８】
そして、本実施形態のボイラＢにおいては、水位制御用水位センサ３１と比較用水位センサ３２の水位検出結果がボイラＢの運転時に常時制御装置５に送られて、水位制御用水位センサ３１の水位検出結果と比較用水位センサ３２の水位検出結果とが常時制御装置５で比較される。
【００４９】
また、本実施形態の制御装置５には、水位制御用水位センサ３１の水位検出結果と比較用水位センサ３２の水位検出結果との間に予め設定した所定範囲を外れる差異が生じた際に、これら両水位センサ３１、３２の水位検出結果に基づいて水位制御用水位センサ３１の検出特性を補正する補正手段２５が設けられている。さらに、本実施形態の制御装置５には、補正手段２５とともに、両水位センサ３１、３２の水位検出結果の間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段２６が設けられている。
【００５０】
このため、水位制御用水位センサ３１の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサ３１の検出精度にズレが生じると、制御装置５の監視手段２６がアラームなどの信号を出力する。
【００５１】
これにより、作業者が監視手段２６から出力された信号を認識することで、水位制御用水位センサ３１の検出特性の変化が確認される。このため、本実施形態のボイラＢにおいても、監視手段２６から出力された信号を確認するとともに水位制御用水位センサ３１の補正又は校正を行うことで、好適に水位制御用水位センサ３１の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗ（水位、量）を給排制御できるように戻され、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位が適正に保たれることになる。
【００５２】
さらに、本実施形態では、補正手段２５が設けられているため、水位制御用水位センサ３１の水位検出結果と比較用水位センサ３２の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じ、監視手段２６からアラームなどの信号が出力された段階で、例えば作業者がボタン操作などを行うと、補正手段２５が両水位センサ３１、３２の水位検出結果に基づいて水位制御用水位センサ３１の検出特性を補正する。
【００５３】
これにより、水位制御用水位センサ３１の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサ３１の検出精度にズレが生じた場合であっても、両水位センサ３１、３２の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御し、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが容易に行えることになる。
【００５４】
したがって、本実施形態のボイラＢにおいては、水位制御用水位センサ３１の水位検出結果と比較用水位センサ３２の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、補正手段２５によって、水位制御用水位センサ３１と比較用水位センサ３２の水位検出結果に基づき、水位制御用水位センサ３１の検出特性を補正することができる。
【００５５】
これにより、水位制御用水位センサ３１の検出精度にズレが生じた場合であっても、両水位センサ３１、３２の検出結果に基づいて、伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御し、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが可能になる。
【００５６】
また、水位制御用水位センサ３１の水位検出結果と比較用水位センサ３２の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、監視手段２６によってこれを捉え、アラームなどの信号を出力することができる。
【００５７】
これにより、水位制御用水位センサ３１の検出精度にズレが生じた場合であっても、アラームなどの信号が出力されるとともに水位制御用水位センサ３１を確認することで、好適に水位制御用水位センサ３１の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御するようにでき、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが可能になる。
【００５８】
よって、本実施形態のボイラＢにおいても、第１実施形態と同様に、ボイラ水Ｗの水位制御を高精度で行うことができ、水管過熱や乾き度不良の発生を確実に防止することが可能になる。
【００５９】
以上、本発明に係るボイラの第２実施形態について説明したが、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第１実施形態と同様、制御装置５に補正手段２５と監視手段２６が具備されているものとしたが、補正手段２５と監視手段２６の少なくとも一方を備えていればよい。
【符号の説明】
【００６０】
１ ボイラ本体
２ ボイラ水供給装置
２ａ 給水ライン
２ｂ 給水水質測定部
２ｃ 給水ポンプ
２ｄ 逆止弁
３ セパレータ
４ 水位検出装置（水位検出手段）
５ 制御装置
６ 下部管寄せ
７ 上部管寄せ
８ 伝熱管（伝熱部）
９ 燃焼室
１０ バーナ
１１ ブローライン
１１ａ 濃縮ブロー弁
１２ 圧力センサ
１３ 燃料供給ライン
１３ａ 燃料供給弁
１５ 水管
１６ 連絡管
１７ 水位検出筒
１８ 連絡管
２０ 水位センサ（水位制御用水位センサ）
２１ 電極棒
２２ 電極棒
２３ 電極棒
２５ 補正手段
２６ 監視手段
３０ 水検出装置（水位検出手段）
３１ 水位制御用水位センサ
３２ 比較用水位センサ
Ａ ボイラ
Ｂ ボイラ
Ｐ１ 水位検出点
Ｐ２ 水位検出点
Ｐ３ 水位検出点
Ｓ 蒸気
Ｗ ボイラ水、水、給水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水位制御用水位センサを備えるボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば多管式貫流ボイラなどのボイラは、環状の下部管寄せ及び環状の上部管寄せに上下端をそれぞれ接続し、上下方向に軸線方向を向けて配設された複数の伝熱管（伝熱部）を備えた水管と、各伝熱管内にボイラ水を供給する（水管内に水を供給する）ボイラ水供給装置と、伝熱管の間に形成された燃焼室の上部に配設され、各伝熱管内に供給したボイラ水を加熱して蒸気を発生させるためのバーナとを備えて構成されている。
【０００３】
また、この種のボイラの水管には、例えば上部管寄せと下部管寄せなどの上部と下部にそれぞれ端部を接続してセパレータ（気水分離器）が設けられ、セパレータで蒸気と缶水を分離し、蒸気を外部に導出させつつ分離した缶水を再度伝熱管内に返送、あるいは外部に排出するように構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、この種のボイラには、各伝熱管内のボイラ水の水位を検出するための水位検出装置（水位検出手段）が設けられている。水位検出装置は、一般に、連絡管を介して上部管寄せと下部管寄せ、及び／又は下部管寄せとセパレータにそれぞれ接続して配設される水位検出筒と、水位検出筒内に設けられた水位センサ（水位制御用水位センサ）及び複数の電極棒とを備えて構成されている。
【０００５】
この水位検出装置においては、水位検出筒内に連絡管を通じてボイラ水が導入されるため、水位検出筒内のボイラ水の水位と伝熱管内のボイラ水の水位が略同等になる。このため、水位センサによって水位検出筒内の水の水位を検出することで、伝熱管内のボイラ水の水位を検出することができる。そして、この水位センサの検出結果に基づいてボイラ水供給装置等の駆動を制御し、伝熱管内のボイラ水（水位、量）を給排制御することで、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つようにしている。
【０００６】
複数の電極棒は、ボイラを新設したり、既設のボイラの水位センサを交換する場合などにおいて、これら電極棒で検出した水位と水位センサが検出した水位を対比することで、水位センサが適正に伝熱管内のボイラ水の水位を検出しているか否かを確認するために使用される。すなわち、ボイラを新設したり、既設のボイラの水位センサを交換する場合などに、複数の電極棒を用い複数点（複数の水位検出点）で水位センサの校正を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９２１９４号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、上記従来のボイラにおいて、水位センサは、出力特性（検出特性）がある程度決まっているが、ボイラや水位センサ自体の個体差によって同じ所に設置したとしても、出力が異なる場合がある。また、ボイラを使用すると、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサの検出結果（精度）にズレが生じる場合がある（検出特性に変化が生じる場合がある）。
【０００９】
そして、水位センサが検出した水位と伝熱管内の水位の間にズレが生じると、水管内の水位が給水開始水位を大幅に下回っているにもかかわらず、伝熱管が加熱されて水管過熱が生じたり、水管内の水位が給水停止水位を上回っているにもかかわらず、給水が停止されないため、缶水を大量に含んだ蒸気がセパレータに流れ込み、セパレータで缶水と蒸気を好適に分離できなくなり、乾き度不良が生じるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、水位センサの検出精度のズレを確実に捉え、好適に水位制御（給排水制御）を行うことを可能にしたボイラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１２】
請求項１記載のボイラは、水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が、前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサと、前記水の水位を段階別に検出するための複数の電極棒を備え、前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記複数の電極棒の各水位検出結果を比較して前記水位制御用水位センサを複数点で校正するように構成したボイラにおいて、各電極棒の水位検出点での前記水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、前記電極棒の水位検出結果に基づいて前記水位制御用水位センサの検出特性を補正する補正手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
この発明においては、水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に（不良状態が生じた際に）、補正手段によって、電極棒の水位検出結果に基づき、水位制御用水位センサの検出特性を補正することができる。これにより、水位制御用水位センサの出力が微妙に異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサの検出精度にズレが生じた場合であっても、水位制御用水位センサの検出結果に基づいて伝熱管内のボイラ水（水位、量）を給排制御して、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つことが可能になる。
【００１４】
請求項２記載のボイラは、水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が、前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサと、前記水の水位を段階別に検出するための複数の電極棒を備え、前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記複数の電極棒の各水位検出結果を比較して前記水位制御用水位センサを複数点で校正するように構成したボイラにおいて、各電極棒の水位検出点での前記水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
この発明においては、水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に（不良状態が生じた際に）、監視手段によってこれを捉え、アラームなどの信号を出力することができる。これにより、水位制御用水位センサの出力が微妙に異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサの検出精度にズレが生じた場合であっても、アラームなどの信号が出力されるとともに水位制御用水位センサを確認することで、好適に水位制御用水位センサの検出結果に基づいて伝熱管内のボイラ水（水位、量）を給排制御するようにでき、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つことが可能になる。
【００１６】
請求項３記載のボイラは、水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサを備えたボイラにおいて、前記水位検出手段が前記水位制御用水位センサに加えて前記水の水位を無段階で検出する比較用水位センサを備え、前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、前記水位制御用水位センサと比較用水位センサの水位検出結果に基づいて前記水位制御用水位センサの検出特性を補正する補正手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
この発明においては、水位制御用水位センサの水位検出結果と比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に（不良状態が生じた際に）、補正手段によって、比較用水位センサの水位検出結果に基づき、水位制御用水位センサの検出特性を補正することができる。これにより、水位制御用水位センサの出力が微妙に異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサの検出精度にズレが生じた場合であっても、両水位センサの検出結果に基づいて、伝熱管内のボイラ水（水位、量）を給排制御し、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つことが可能になる。
【００１８】
請求項４記載のボイラは、水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサを備えたボイラにおいて、前記水位検出手段が前記水位制御用水位センサに加えて前記水の水位を無段階で検出する比較用水位センサを備え、前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段を備えていることを特徴とする。
【００１９】
この発明においては、水位制御用水位センサの水位検出結果と比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に（不良状態が生じた際に）、監視手段によってこれを捉え、アラームなどの信号を出力することができる。これにより、水位制御用水位センサの出力が微妙に異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサの検出精度にズレが生じた場合であっても、アラームなどの信号が出力されるとともに水位制御用水位センサを確認することで、好適に水位制御用水位センサの検出結果に基づいて伝熱管内のボイラ水（水位、量）を給排制御するようにでき、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つことが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のボイラにおいては、水位制御用水位センサの出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサの検出精度にズレが生じた場合であっても、水位制御用水位センサの検出結果に基づいて伝熱管内のボイラ水を給排制御して、伝熱管内のボイラ水の水位を適正に保つことが可能になる。
【００２１】
これにより、ボイラ水の水位制御を高精度で行うことができ、水管過熱や乾き度不良の発生を確実に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るボイラを示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るボイラの水位検出装置（水位検出手段）を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るボイラを示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るボイラの水位検出装置（水位検出手段）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１及び図２を参照し、本発明の第１実施形態に係るボイラについて説明する。
【００２４】
本実施形態のボイラＡは、図１に示すように、多管式貫流ボイラであり、ボイラ本体１と、ボイラ水供給装置２と、セパレータ（気水分離器）３と、水位検出装置（水位検出手段）４と、制御装置５とを備えて構成されている。
【００２５】
ボイラ本体１は、環状の下部管寄せ６及び環状の上部管寄せ７に上下端をそれぞれ接続し、上下方向に軸線方向を向けて配設された複数の伝熱管（伝熱部）８と、伝熱管８の間に形成された燃焼室９と、燃焼室９の上部に配置され、各伝熱管８内に供給されたボイラ水Wを加熱して蒸気を発生させるバーナ１０とを備えて構成されている。
【００２６】
また、ボイラ本体１の下部には、蒸気の発生に伴って濃縮されたボイラ水Wを系外（外部）に排出するための濃縮ブロー弁１１ａを備えたブローライン１１が接続されている。さらに、ボイラ本体１の上部には、圧力センサ１２が設けられている。また、バーナ１０には、燃料供給弁１３ａを備えた燃料供給ライン１３が接続され、この燃料供給弁１３ａを開閉制御することで、燃焼がオンオフ制御されるように構成されている。
【００２７】
ボイラ水供給装置２は、ボイラ本体１に接続された給水ライン２ａと、この給水ライン２ａに設けられ、上流側から順に配設された給水水質測定部２ｂ、給水ポンプ２ｃ、逆止弁２ｄと、給水水質測定部２ｂよりも上流側に設けられ、原水の水質を調節して給水Ｗを生成する水処理部（不図示）とを備えて構成されている。
【００２８】
セパレータ３は、ボイラ本体１の伝熱管８とともに水管１５の一部とされ、下部管寄せ６と上部管寄せ７にそれぞれ端部を接続して設けられた連絡管１６を通じてボイラ本体１に接続されている。そして、このセパレータ３は、ボイラ本体１で生成された蒸気Ｓと缶水を分離し、蒸気Ｓを外部に導出させつつ分離した缶水を下部管寄せ６を通じて再度伝熱管８内に返送、あるいは外部に排出するように設けられている。
【００２９】
水位検出装置４は、図１及び図２に示すように、下部管寄せ６と上部管寄せ７、及び／又は下部管寄せ６（連絡管１６）とセパレータ３にそれぞれ端部を接続した水位検出筒１７を備えて構成されている。また、この水位検出筒１７内に設けられ、水位検出筒１７内に連絡管１６、１８を通じて導入された水Ｗの水位を検出するための水位センサ（水位制御用水位センサ）２０と複数の電極棒（本実施形態では３本の電極棒２１、２２、２３）を備えて構成されている。水位センサ２０は、水位検出筒１７内の水Ｗの水位を無段階で検出し、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を制御するためのものである。複数の電極棒２１、２２、２３は、それぞれの水位検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が上下方向に所定の間隔をあけて配されるようにして水位検出筒１７内に設けられ、水位検出筒１７内の水Ｗの水位を段階別に検出する。
【００３０】
ここで、本実施形態において、３本の電極棒２１、２２、２３は、例えば、１つの電極棒２３が水位センサ２０の下限よりも水位検出点Ｐ１を僅かに上方に配して設けられる低水位検出棒とされ、もう１つの電極棒２２がその水位検出点Ｐ２を低水位検出棒２１の水位検出点Ｐ１よりも上方に配して設けられ、最も水位精度が要求される高燃焼時の水位を検出する高燃焼水位検出棒とされている。また、残りの１つの電極棒２１がその水位検出点Ｐ３を高燃焼水位検出棒２２の水位検出点Ｐ２よりも上方に配して設けられ、着火時の水位を検出する着火水位検出棒とされている。そして、通常運転時には、着火水位検出棒２１が常時水なしの状態を検出し、低水位検出棒２３が常時水ありの状態を検出することになる。
【００３１】
一方、本実施形態の制御装置５は、図１に示すように、給水水質測定部２ｂ、給水ポンプ２ｃ、濃縮ブロー弁１１ａ、圧力センサ１２、燃料供給弁１３ａに信号線を接続して設けられ、本実施形態のボイラＡにおいては、ボイラＡの燃焼制御、ボイラ水Ｗの水位制御、濃縮ブロー制御をこの制御装置５によって行うように構成されている。例えば、制御装置５は、圧力センサ１２の検出値に基づいて燃焼制御を行い、上部管寄せ７内の蒸気圧力が所定圧力の範囲となるようにボイラＡを制御する。具体的に、圧力センサ１２の検出値が下限圧力まで下降したときには、燃料供給弁１３ａを開状態としてバーナ１０の燃焼状態とし、圧力センサ１２の検出値が上限圧力まで上昇したときには、燃料供給弁１３ａを閉状態としてバーナ１０を燃焼停止状態にする。
【００３２】
また、制御装置５は、水位検出装置４の水位センサ２０で検出した水位検出結果に基づき、各伝熱管８内の水位が所定の範囲で適正に保たれるように、給水ポンプ２ｃをオンオフ制御する。
【００３３】
すなわち、本実施形態では、水位検出筒１７内の水Ｗの水位を水位センサ２０で検出した情報が制御装置５に送られ、この制御装置５で水位が給水開始水位より低くなったことを検出すると、給水ポンプ２ｃに対して動作指令が出力され、ボイラ本体１への給水が行われる。また、給水によって水位が給水停止水位よりも高くなったことを検出すると、給水ポンプ２ｃに対する動作指令を停止してボイラ本体１への給水が停止される。
【００３４】
さらに、本実施形態のボイラＡにおいては、水位センサ２０と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果がボイラＡの運転時に制御装置５に送られて、各電極棒２１、２２、２３の水位検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果とが制御装置５で比較される。
【００３５】
そして、本実施形態の制御装置５には、各電極棒２１、２２、２３の水位検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に予め設定した所定範囲を外れる差異が生じた際に、電極棒２１、２２、２３の水位検出結果に基づいて水位センサ２０の検出特性を補正する補正手段２５が設けられている。また、本実施形態の制御装置５には、補正手段２５とともに、各電極棒２１、２２、２３の水位検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段２６が設けられている。
【００３６】
すなわち、本実施形態のボイラＡでは、複数の電極棒２１、２２、２３が、ボイラＡを新設したり、既設のボイラＡの水位センサ２０を交換する場合などに、複数の電極棒２１、２２、２３を用い複数点（複数の水位検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）で水位センサ２０の校正を行うのに加えて、ボイラＡの運転時に水位センサ２０とともに水位を段階的に検出してその水位検出結果を制御装置５に送り続ける。
【００３７】
このとき、低水位検出棒（電極棒）２３の水位検出点Ｐ１まで水位が低下した際には、低水位検出棒２３で検出された水位検出結果と水位センサ２０の水位検出結果が制御装置５によって対比され、また、高燃焼水位検出棒（電極棒）２２の水位検出点Ｐ２に水位が達した際には、高燃焼水位検出棒２２で検出された水位検出結果と水位センサ２０の水位検出結果が制御装置５で対比され、さらに、着火水位検出棒（電極棒）２１の水位検出点Ｐ３まで水位が上昇した際には、着火水位検出棒２１で検出された水位検出結果と水位センサ２０の水位検出結果が対比される。
【００３８】
そして、水位センサ２０の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサ２０の検出精度にズレが生じ、低水位Ｐ１、高燃焼水位Ｐ２、着火水位Ｐ３の各水位で、水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じると、制御装置５の監視手段２６がアラームなどの信号を出力する。
【００３９】
これにより、作業者が監視手段２６から出力された信号を認識することで、水位センサ２０の検出特性の変化が確認される。このため、監視手段２６から出力された信号を確認するとともに水位センサ２０の補正又は校正を行うことで、好適に水位センサ２０の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗ（水位、量）を給排制御できるように戻され、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位が適正に保たれることになる。
【００４０】
さらに、本実施形態では、補正手段２５が設けられている。このため、水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じ、監視手段２６からアラームなどの信号が出力された段階で、例えば作業者がボタン操作などを行うと、補正手段２５が電極棒２１、２２、２３の水位検出結果に基づいて水位センサ２０の検出特性を補正する。
【００４１】
これにより、水位センサ２０の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサ２０の検出精度にズレが生じた場合であっても、水位センサ２０の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御し、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが容易に行えることになる。
【００４２】
したがって、本実施形態のボイラＡにおいては、水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、補正手段２５によって、電極棒２１、２２、２３の水位検出結果に基づき、水位センサ２０の検出特性を補正することができる。これにより、水位センサ２０の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサ２０の検出精度にズレが生じた場合であっても、水位センサ２０の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御して、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが可能になる。
【００４３】
また、水位センサ２０の水位検出結果と各電極棒２１、２２、２３の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、監視手段２６によってこれを捉え、アラームなどの信号を出力することができる。これにより、水位センサ２０の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサ２０の検出精度にズレが生じた場合であっても、アラームなどの信号が出力されるとともに水位センサ２０を確認することで、好適に水位センサ２０の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御するようにでき、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが可能になる。
【００４４】
よって、本実施形態のボイラＡによれば、ボイラ水Ｗの水位制御を高精度で行うことができ、水管過熱や乾き度不良の発生を確実に防止することが可能になる。
【００４５】
以上、本発明に係るボイラの第１実施形態について説明したが、本発明は上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態は、制御装置５に補正手段２５と監視手段２６が具備されているものとして説明を行ったが、補正手段２５と監視手段２６の少なくとも一方を備えていればよく、監視手段２６については、信号により警報を出し、又は給水量補正に用いたり、誤差の大きさに応じてボイラＡを停止する等の制御に用いるようにしてもよい。その結果、水位センサ２０の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位センサ２０の検出精度にズレが生じた場合であっても、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが可能になる。
【００４６】
次に、図３及び図４を参照し、本発明の第２実施形態に係るボイラＢについて説明する。本実施形態は、第１実施形態と同様の多管式貫流ボイラに関するものであり、水位検出装置（及び制御装置）の構成のみが異なっている。このため、第１実施形態と同様の構成に対しては、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４７】
本実施形態の水位検出装置（水位検出手段）３０は、第１実施形態と同様に、下部管寄せ６と上部管寄せ７、及び／又は下部管寄せ６（連絡管１６）とセパレータ３にそれぞれ端部を接続した水位検出筒１７を備えて構成されている。一方、この水位検出筒１７内には、水位検出筒１７内に連絡管１６、１８を通じて導入された水Ｗの水位を検出するための水位制御用水位センサ３１と比較用水位センサ３２が設けられている。
【００４８】
そして、本実施形態のボイラＢにおいては、水位制御用水位センサ３１と比較用水位センサ３２の水位検出結果がボイラＢの運転時に常時制御装置５に送られて、水位制御用水位センサ３１の水位検出結果と比較用水位センサ３２の水位検出結果とが常時制御装置５で比較される。
【００４９】
また、本実施形態の制御装置５には、水位制御用水位センサ３１の水位検出結果と比較用水位センサ３２の水位検出結果との間に予め設定した所定範囲を外れる差異が生じた際に、これら両水位センサ３１、３２の水位検出結果に基づいて水位制御用水位センサ３１の検出特性を補正する補正手段２５が設けられている。さらに、本実施形態の制御装置５には、補正手段２５とともに、両水位センサ３１、３２の水位検出結果の間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段２６が設けられている。
【００５０】
このため、水位制御用水位センサ３１の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサ３１の検出精度にズレが生じると、制御装置５の監視手段２６がアラームなどの信号を出力する。
【００５１】
これにより、作業者が監視手段２６から出力された信号を認識することで、水位制御用水位センサ３１の検出特性の変化が確認される。このため、本実施形態のボイラＢにおいても、監視手段２６から出力された信号を確認するとともに水位制御用水位センサ３１の補正又は校正を行うことで、好適に水位制御用水位センサ３１の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗ（水位、量）を給排制御できるように戻され、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位が適正に保たれることになる。
【００５２】
さらに、本実施形態では、補正手段２５が設けられているため、水位制御用水位センサ３１の水位検出結果と比較用水位センサ３２の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じ、監視手段２６からアラームなどの信号が出力された段階で、例えば作業者がボタン操作などを行うと、補正手段２５が両水位センサ３１、３２の水位検出結果に基づいて水位制御用水位センサ３１の検出特性を補正する。
【００５３】
これにより、水位制御用水位センサ３１の出力が異なっていたり、経年劣化やスラッジ、スケールといった異物の付着などに起因して水位制御用水位センサ３１の検出精度にズレが生じた場合であっても、両水位センサ３１、３２の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御し、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが容易に行えることになる。
【００５４】
したがって、本実施形態のボイラＢにおいては、水位制御用水位センサ３１の水位検出結果と比較用水位センサ３２の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、補正手段２５によって、水位制御用水位センサ３１と比較用水位センサ３２の水位検出結果に基づき、水位制御用水位センサ３１の検出特性を補正することができる。
【００５５】
これにより、水位制御用水位センサ３１の検出精度にズレが生じた場合であっても、両水位センサ３１、３２の検出結果に基づいて、伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御し、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが可能になる。
【００５６】
また、水位制御用水位センサ３１の水位検出結果と比較用水位センサ３２の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、監視手段２６によってこれを捉え、アラームなどの信号を出力することができる。
【００５７】
これにより、水位制御用水位センサ３１の検出精度にズレが生じた場合であっても、アラームなどの信号が出力されるとともに水位制御用水位センサ３１を確認することで、好適に水位制御用水位センサ３１の検出結果に基づいて伝熱管８内のボイラ水Ｗを給排制御するようにでき、伝熱管８内のボイラ水Ｗの水位を適正に保つことが可能になる。
【００５８】
よって、本実施形態のボイラＢにおいても、第１実施形態と同様に、ボイラ水Ｗの水位制御を高精度で行うことができ、水管過熱や乾き度不良の発生を確実に防止することが可能になる。
【００５９】
以上、本発明に係るボイラの第２実施形態について説明したが、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第１実施形態と同様、制御装置５に補正手段２５と監視手段２６が具備されているものとしたが、補正手段２５と監視手段２６の少なくとも一方を備えていればよい。
【符号の説明】
【００６０】
１ ボイラ本体
２ ボイラ水供給装置
２ａ 給水ライン
２ｂ 給水水質測定部
２ｃ 給水ポンプ
２ｄ 逆止弁
３ セパレータ
４ 水位検出装置（水位検出手段）
５ 制御装置
６ 下部管寄せ
７ 上部管寄せ
８ 伝熱管（伝熱部）
９ 燃焼室
１０ バーナ
１１ ブローライン
１１ａ 濃縮ブロー弁
１２ 圧力センサ
１３ 燃料供給ライン
１３ａ 燃料供給弁
１５ 水管
１６ 連絡管
１７ 水位検出筒
１８ 連絡管
２０ 水位センサ（水位制御用水位センサ）
２１ 電極棒
２２ 電極棒
２３ 電極棒
２５ 補正手段
２６ 監視手段
３０ 水検出装置（水位検出手段）
３１ 水位制御用水位センサ
３２ 比較用水位センサ
Ａ ボイラ
Ｂ ボイラ
Ｐ１ 水位検出点
Ｐ２ 水位検出点
Ｐ３ 水位検出点
Ｓ 蒸気
Ｗ ボイラ水、水、給水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、
該水位検出手段が、前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサと、前記水の水位を段階別に検出するための複数の電極棒を備え、
前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記複数の電極棒の各水位検出結果を比較して前記水位制御用水位センサを複数点で校正するように構成したボイラにおいて、
各電極棒の水位検出点での前記水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、前記電極棒の水位検出結果に基づいて前記水位制御用水位センサの検出特性を補正する補正手段を備えていることを特徴とするボイラ。
【請求項２】
水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、
該水位検出手段が、前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサと、前記水の水位を段階別に検出するための複数の電極棒を備え、
前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記複数の電極棒の各水位検出結果を比較して前記水位制御用水位センサを複数点で校正するように構成したボイラにおいて、
各電極棒の水位検出点での前記水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段を備えていることを特徴とするボイラ。
【請求項３】
水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサを備えたボイラにおいて、
前記水位検出手段が前記水位制御用水位センサに加えて前記水の水位を無段階で検出する比較用水位センサを備え、
前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、前記水位制御用水位センサと前記比較用水位センサの水位検出結果に基づいて前記水位制御用水位センサの検出特性を補正する補正手段を備えていることを特徴とするボイラ。
【請求項４】
水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサを備えたボイラにおいて、
前記水位検出手段が前記水位制御用水位センサに加えて前記水の水位を無段階で検出する比較用水位センサを備え、
前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段を備えていることを特徴とするボイラ。
【請求項１】
水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、
該水位検出手段が、前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサと、前記水の水位を段階別に検出するための複数の電極棒を備え、
前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記複数の電極棒の各水位検出結果を比較して前記水位制御用水位センサを複数点で校正するように構成したボイラにおいて、
各電極棒の水位検出点での前記水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、前記電極棒の水位検出結果に基づいて前記水位制御用水位センサの検出特性を補正する補正手段を備えていることを特徴とするボイラ。
【請求項２】
水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、
該水位検出手段が、前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサと、前記水の水位を段階別に検出するための複数の電極棒を備え、
前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記複数の電極棒の各水位検出結果を比較して前記水位制御用水位センサを複数点で校正するように構成したボイラにおいて、
各電極棒の水位検出点での前記水位制御用水位センサの水位検出結果と各電極棒の水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段を備えていることを特徴とするボイラ。
【請求項３】
水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサを備えたボイラにおいて、
前記水位検出手段が前記水位制御用水位センサに加えて前記水の水位を無段階で検出する比較用水位センサを備え、
前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、前記水位制御用水位センサと前記比較用水位センサの水位検出結果に基づいて前記水位制御用水位センサの検出特性を補正する補正手段を備えていることを特徴とするボイラ。
【請求項４】
水を供給して加熱することによって蒸気を生成する伝熱部を含む水管から連絡管を通じて導出した水の水位を検出して、前記水管内の水を給排制御するための水位検出手段を備えるとともに、該水位検出手段が前記水の水位を無段階で検出する水位制御用水位センサを備えたボイラにおいて、
前記水位検出手段が前記水位制御用水位センサに加えて前記水の水位を無段階で検出する比較用水位センサを備え、
前記水位制御用水位センサの水位検出結果と前記比較用水位センサの水位検出結果との間に所定範囲を外れる差異が生じた際に、信号出力する監視手段を備えていることを特徴とするボイラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−７２９９０（Ｐ２０１２−７２９９０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１９２７３（Ｐ２０１０−２１９２７３）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
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